Sistema complesso
Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
Un sistema complesso è un sistema in cui gli elementi subiscono continue modifiche singolarmente prevedibili, ma del quale non è possibile, o è molto difficile, prevedere uno stato futuro.
Alcuni esempi di sistemi complessi sono:
- gli automi cellulari
- la crosta terrestre, quando ad esempio si considerano le interazioni che provocano i terremoti
- gli ecosistemi (anche i più semplici)
- i sistemi economici
- i sistemi sociali
Indice |
[modifica] Proprietà
[modifica] Complessità
Maggiore è la quantità e la varietà delle relazioni fra gli elementi di un sistema, maggiore è la sua complessità. Le relazioni sono di regola con influssi non lineari.
Un sistema è tanto più complesso quanto maggiori parametri sono necessari per la sua descrizione.
Dunque la complessità di un sistema non è una sua proprietà intrinseca, ma si riferisce sempre ad una sua descrizione, e dipende quindi dal modello utilizzato nella descrizione e dalle variabili prese in considerazione.
Il principale obiettivo della teoria della complessità è di comprendere il comportamento dei sistemi complessi, caratterizzati da elementi numerosi e diversi tra di loro e da connessioni numerose e non lineari. In particolare, uno dei centri di ricerca più importanti sulla teoria della complessità - il Santa Fe Institute, fondato nel 1984 - si è particolarmente dedicato allo studio dei sistemi complessi adattativi (CAS - complex adaptive systems), cioè sistemi complessi in grado di adattarsi e cambiare in seguito all'esperienza, come ad esempio gli organismi viventi, caratterizzati dalla capacità di evoluzione (Holland, 2002). Vitali, mutevoli, cangianti: cellule, organismi, animali, uomini, organizzazioni, società, politiche, culture.
[modifica] Comportamento emergente
I sistemi complessi sono sistemi il cui comportamento non può essere compreso in maniera semplice a partire dal comportamento dei singoli elementi che lo compongono in quanto interagenti tra loro, ovvero la cooperazione dei singoli elementi determina il comportamento "in toto" dei sistemi globali e fornisce loro delle proprietà che possono essere completamente estranee agli elementi singoli che costituiscono il sistema stesso.
Questa proprietà è chiamata comportamento emergente, nel senso che a partire dai comportamenti semplici e ben definiti dei singoli componenti del sistema, emerge un "comportamento globale" non previsto dallo studio delle singole parti (a riguardo si dice infatti che ' il Tutto è maggiore della somma delle singole parti ').
Ne sono un esempio alcuni programmi per computer che simulano parte del comportamento delle termiti: la singola termite (simulata) compie azioni elementari come muoversi e spostare oggetti in modo quasi casuale; globalmente però le termiti creano dei mucchi di oggetti, senza che questo sia codificato nel loro comportamento singolo. Un altro esempio è il gioco Life di Conway.
Dal punto di vista strettamente epistemologico tutto ciò conduce ad un visione globale (olistica) dell'analisi dei sistemi a molte componenti che è in aperto contrasto con l'impostazione classica riduzionistica, costituendone allo stesso tempo anche il suo deciso superamento.
 |
Per approfondire, vedi la voce epistemologia della complessità. |
[modifica] Auto-organizzazione
|
Per approfondire, vedi la voce auto-organizzazione. |
I sistemi complessi adattivi (CAS in inglese) sono sistemi dinamici con capacità di auto-organizzazione composti da un numero elevato di parti interagenti in modo non lineare che danno luogo a comportamenti globali che non possono essere spiegati da una singola legge fisica. Alcuni esempi: comunità di persone interagenti, il traffico, il cervello umano. Il campo della scienza che si occupa di studiare e modellare questi sistemi è detto scienza della complessità. Questa proprietà è sfruttata in varie applicazioni pratiche, come ad esempio le reti radio militari e i sistemi anti-intrusione delle reti informatiche.
| « Un CAS può essere descritto come un instabile aggregato di agenti e connessioni, auto-organizzati per garantirsi l'adattamento. Secondo Holland (1995), un CAS è un sistema che emerge nel tempo in forma coerente, e si adatta ed organizza senza una qualche entità singolare atta a gestirlo o controllarlo deliberatamente. L'adattamento è raggiunto mediante la costante ridefinizione del rapporto tra il sistema e il suo ambiente (co-evoluzione). Il biologo americano Kauffman (2001) sostiene che i sistemi complessi adattativi si muovono in paesaggi gommosi (fitness landscape), in continua deformazione per l'azione congiunta dei sistemi stessi, di altri sistemi, e di elementi esogeni. » | |
|
("Prede o ragni. Uomini e organizzazioni nella ragnatela della complessità", De Toni e Comello (2005))
|
[modifica] Caos
I sistemi caotici sono considerati complessi, sebbene abbiano pochi gradi di libertà.
La complessità è fortemente legata al caos. La sopravvivenza in ambienti così variabili viene ricercata nel raggiungimento del confine del caos, quella particolare area dove si massimizzano le possibilità di evoluzione. I sistemi complessi adattativi, cioè, si situano tra l'eccessivo ordine - una staticità che ricorda da vicino un meccanismo - e l'eccessivo disordine - un caos fuori controllo che può sconfinare nell'anarchia.
[modifica] Bibliografia
- Alberto F. de Toni, Luca Comello, Prede o ragni, Utet (2005), ISBN 8877509651
- Alberto F. de Toni, Luca Comello, Viaggio nella complessità, Marsilio, (2007)
- Alberto Gandolfi, Formicai, imperi, cervelli: introduzione alla scienza della complessità, Bollati Boringhieri (1999), ISBN 8877132914
- Alberto Gandolfi, Vincere la sfida della complessità, Franco Angeli (2008)
